纤维改性陶瓷型芯3D打印及尺寸精度控制

3D打印技术为复杂形状陶瓷型芯提供了新的制备途径,但其高温尺寸精度受到体积收缩和蠕变变形的严重影响。通过光固化3D打印技术制造了硅基陶瓷型芯,并研究了硅酸铝纤维作为增强相的影响。结果表明,由于打印铺料中的刮刀作用,纤维含量低于4 wt%时,大多数纤维在印刷层内表现出定向分布,降低了抗弯强度。当纤维含量为12 wt%,一些纤维表现出无序分布,穿插在不同层面,从而通过纤维拔出提高了强度。尽管纤维对强度的增强效果不明显,硅酸铝纤维在烧结和铸造中降低了收缩率,并增强了抗蠕变性能,使铸件尺寸精度得到显著提升。

新型第三代粉末高温合金FGH100L的显微组织与力学性能

采用喷射成形(SF)+热等静压(HIP)+等温锻造(IF)+热处理(HT)工艺制备第三代粉末高温合金FGH100L。研究固溶热处理温度和制备工艺对FGH100L合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明,SF+HIP+IF态FGH100L合金显微组织对固溶温度的变化非常敏感,随固溶温度的升高(1110~1170℃),合金的晶粒尺寸长大,γ’强化相的尺寸先增加后减小,其硬度、室温/高温拉伸强度和塑性均呈先增大后减小的趋势。在固溶温度为1130℃时,FGH100L合金中3种尺寸的γ’相的数量平衡匹配较为合理,合金的显微组织特征最佳,合金的硬度和室温/高温拉伸性能均最高。且该温度下,FGH100L合金经SF、SF+HIP+HT和SF+HIP+IF+HT不同工艺处理后,晶粒尺寸先增大后减小;晶粒形貌发生了近球形-多边形-近球形的转变;SF+HIP+HT态合金晶粒尺寸增大,晶界弯曲程度较低。由于SF+HIP+IF+HT工艺使FGH100L合金发生再结晶,细化了晶粒,出现链状组织,形成弯曲晶界,合金具有更高的屈服强度;在SF+HIP+HT和SF+HIP+IF+HT工艺下合金的室温拉伸断口从沿晶脆性断裂转变为穿晶-沿晶混合断裂,高温拉伸断口为沿晶断裂。